还原性工业炉窑尾气（如黄磷尾气、密闭电石炉尾气）中含有多种杂质气体,其中硫化氢（H₂S）含量大约为600-1000mg/m³、磷化氢（PH₃）含量大约为500～1200mg/m³,不仅影响炉窑尾气中资源性气体（如一氧化碳等）的回收,而且会对环境和人体健康造成威胁。因此,对工业炉窑尾气中的H₂S、PH₃进行脱除显得尤为重要。在工业干法脱除H₂S、PH₃中主要采用的是工业活性炭吸附催化氧化法,工业活性炭作为催化剂普遍存在硫容磷容低,催化剂失活快的问题。与此同时,工业尾气中含氧量低（氧浓度0.5%-1%）,实现低温微氧条件下PH₃和H₂S的同时高效催化氧化存在一定的困难。因此针对以上问题,本文在活性炭同时脱除H₂S、PH₃研究的基础上,选择具有更高比表面积、更加丰富孔隙结构的活性炭纤维作为载体,负载过渡金属进行H₂S、PH₃的同时脱除研究。活性炭纤维的比表面积更高,孔隙结构丰富,表面含有较为丰富的活性官能团,而且具有表面易修饰、平衡时间短、平衡吸附量大的特点,拥有较强的气体吸附能力,作为催化剂的载体有着良好的特性。本研究考察了不同过渡金属在炭纤维上的负载情况以及其对H₂S、PH₃同时脱除的影响,分别考察一金属种类、前驱体、焙烧温度、一金属负载量、二金属种类、二金属负载量等因素,以及空速、氧浓度等反应条件的影响,同时通过表征实验对H₂S、PH₃在改性活性炭纤维催化剂上的反应和失活机理进行了分析。实验结果如下:（1）一金属活性组分的筛选和制备条件的优化:通过对反应温度,一金属种类,前驱体种类,一金属浓度,焙烧温度的考察,最终结果表明使用硝酸铜作前驱体,在550℃下焙烧1h制得的15%Cu-ACF催化剂的硫容和磷容最佳,分别为104.75mgS/g与169.90mgP/g。与其他文献中报道的炭材料相比较,Cu-ACF催化剂在较低温度（90℃）下的硫容和磷容有较为明显的提升。对制得的催化剂材料进行了BET,SEM,FTIR,XRD,XPS,in-situ IR等表征实验。通过对比不同催化剂的BET结果和SEM结果发现,Cu-ACF催化剂具有最佳的比表面积与孔隙结构,这是由于铜在ACF表面上具有良好的分散性。同时由于Cu的可变价态与优良的氧化性,Cu-ACF可以在低温微氧条件下对H₂S和PH₃产生较好的同时脱除效果。对不同焙烧温度的Cu-ACF样品进行了XRD实验,结果表明铜在ACF表面主要以单质Cu和CuO两种形态存在。（2）二金属组分催化剂的制备及性能测试:在一金属ACF催化剂的基础上,考察了二金属种类和含量对ACF催化剂同时脱除H₂S、PH₃的影响。分别用Fe、Mn、Zn、Ni、Co作二金属,焙烧温度550℃,焙烧时间1h制得催化剂,最终15%Cu-0.5%Zn催化剂对H₂S、PH₃具有最好的同时脱除效果,能持续320min内对H₂S脱除率保持100%,280min内的PH₃脱除率大于99%,最终硫容和磷容分别达到109.25mgS/g和187.6mgP/g,相较Cu-ACF的硫容提升了4.3%,磷容提升了10.4%。与Ni,Co等金属相比,Zn与PH₃、H₂S发生反应的优先级更高,同时少量Zn与ACF表面的Cu形成了配合物,提高了Cu粒子的分散性,因此提高了Cu-ACF的硫容与磷容。（3）反应条件的考察:使用最佳条件下所制得的Cu-Zn-ACF催化剂,考察了不同空速、氧浓度对改性ACF催化剂同时脱除H₂S、PH₃的影响,结果表明在空速5000h^-1的条件下ACF对H₂S、PH₃的同时脱除效果最佳,而当空速达到20000h^-1时,ACF催化剂快速失活,不能保持稳定的净化效果。氧浓度的研究表明在含氧量1%的条件下催化剂对H₂S、PH₃的同时脱除效果最佳,在0%和2%的氧浓度条件下同时脱除效率的有所降低。混合气体中的O₂能够促进PH₃和H₂S的转化为磷酸盐与硫酸盐,但同时又加快了催化剂的失活速度,所以混合气中的O₂也不宜过高。（4）失活机理分析:为了进一步推断H₂S、PH₃在催化剂上的反应过程和反应机理,通过对比新鲜样与失活样的XRD结果发现,制得的催化剂中单质Cu是改性ACF催化剂同时脱除H₂S、PH₃的主要活性组分,单质Cu特性峰越明显的样品对H₂S、PH₃的同时脱除效果越好。通过红外和XPS测试的结果,可以推断反应过程为H₂S、PH₃与单质Cu以及氧气作用,生成了单质硫、以及硫酸盐和磷酸盐,而表面Cu含量的减少与硫酸盐和磷酸盐在Cu-ACF表面的积累正是催化剂失活的主要原因。